什麼是電感

電感電感被稱為電路的理想化元件,其中存儲了磁場的能量。電場能量的儲存或電能向其他類型能量的轉換不會發生在其中。

最接近理想化元素的東西——電感——是電路的真實元素—— 感應線圈.

與電感不同,電感線圈還存儲電場的能量並將電能轉換為其他類型的能量,特別是熱能。

定量地,電路的實際和理想化元件存儲磁場能量的能力由稱為電感的參數表徵。

因此,術語“電感”用作電路的理想化元件的名稱,用作定量表徵該元件特性的參數的名稱,以及電感線圈的主要參數的名稱。

電感的常用圖形標識

米。 1. 電感的常規圖形表示法

確定電感線圈中電壓和電流之間的關係 電磁感應定律,從中可以看出,當穿過電感線圈的磁通量發生變化時,會在其中感應出一個電動勢 e,與線圈磁鏈 ψ 的變化率成正比,其方向為:它 , 往往會阻止磁通量的變化:

e = — dψ / dt

線圈的磁鍊等於穿過其各個匝的磁通量的代數和:

其中 N 是線圈匝數。

電感在 SI 單位制中,磁通量和磁鏈用韋伯 (Wb) 表示。

穿過線圈每一匝的磁通量F,在一般情況下,可能包含兩部分:自感磁通量Fsi和外場磁通量Fvp:F—Fsi+Fvp。

第一個分量是由流過線圈的電流引起的磁通量,第二個分量是由與線圈中的電流無關的磁場決定的——地球磁場、其他線圈的磁場和 永久磁鐵……如果磁通量的第二個分量是由另一個線圈的磁場引起的,那麼它就稱為互感磁通量。

線圈磁通 ψ 以及磁通量 Φ 可以表示為兩個分量的總和:自感磁鏈 ψsi 和外場磁鏈 ψvp

ψ= ψsi + ψvp

電感感應線圈中感應的 EMF e 又可以表示為自感應 EMF 的總和,它是由自感應磁通量的變化引起的,與 EMF 的變化引起的來自線圈外部場的磁通量:

e = esi + dvp,

這裡 eu 是自感電動勢,evp 是外場電動勢。

如果電感線圈外部磁場的磁通量為零,只有自感磁通穿過線圈,則只有 自感電動勢.

電感磁通關係取決於流過線圈的電流。這種依賴性稱為韋伯 - 電感線圈的安培特性,通常具有非線性特性(圖 2,曲線 1)。

在特定情況下,例如,對於沒有磁芯的線圈,這種相關性可以是線性的(圖 2,曲線 2)。

電感線圈的韋伯安培特性

米。 2、電感線圈的韋伯安培特性:1——非線性,2——線性。

在 SI 單位中,電感以亨利 (H) 表示。

在分析電路時,通常不考慮線圈中感應的 EMF 的值,而是考慮其端子處的電壓,選擇其正方向與電流的正方向一致:

電路的理想化元件——電感——可以看作是電感線圈的簡化模型,反映了線圈存儲磁場能量的能力。

對於線性電感,其兩端的電壓與電流的變化率成正比。當直流電流流過電感時,其兩端的電壓為零,因此電感對直流電的電阻為零。

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